用于大豆油精炼的凹凸棒土基吸附脱色剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于大豆油精炼的凹凸棒土基吸附脱色剂的制备方法，属于凹凸棒土的利用技术领域。
【背景技术】
[0002]大豆油是由大豆种子用压榨法或浸出法制取的一种植物油脂，是世界上产量最多的油脂。油脂经过脱胶和中和后，仍含有一些不被人们所接受的物质，例如磷脂、皂类、微量金属、类胡萝卜素、叶黄素、叶绿素等。这些杂质的存在影响大豆油的色泽和质量，需要对其进行精炼以除去这些杂质。
[0003]油脂脱色的方法很多，但工业上应用最为广泛的是吸附脱色法。常用的吸附剂有活性炭和活性白土等。活性炭的价格较高，应用于油脂的脱色受到一定的限制。目前，油脂的脱色剂主要以活性白土为主，具有粘土性质的矿土，如膨润土、凹凸棒石黏土(凹凸棒土)、高岭石黏土、海泡石黏土等，都可作为活性白土的原料，目前普遍使用膨润土作为活性白土的原料。然而与其它黏土特别是凹凸棒石黏土相比，膨润土的价格相对较高。
[0004]凹凸棒土是一种具有特殊层链状结构的天然纳米无机物，具有较大的比表面积，吸附性强。凹凸棒土具有较高的热稳定性和较强的抗盐性能，脱色能力强，吸附能力好，具有脱色率高、不含残留酸等诸多优点，具有“千土之王”的美誉。凹凸棒石本身具有一定的L酸中心和B酸中心，通过改性后，可增强凹凸棒土的酸性，提高其与游离脂肪酸、蜡质、色素等杂质的结合能力，从而能有效地吸附油脂中的色素等杂质，是一种性能优异的吸附剂和脱色剂。如中国发明专利CN 101497026 B公开了一种用于生产注射用大豆油的凹凸棒土基脱色剂。中国发明专利CN 103055802A公开了一种具有抗氧化性能凹凸棒黏土棕榈油脱色剂的制备方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是:提供一种用于大豆油精炼的凹凸棒土基吸附脱色剂的制备方法，本发明所制备的凹凸棒土基吸附脱色剂用于大豆油精制时具有反应条件温和、腐蚀性小、无污染、脱色效率高、用量少与产物容易分离、产物后处理简便等特点。
[0006]本发明的技术解决方案是:先将凹凸棒石原矿进行酸活化、焙烧活化、粉碎，然后加入路易斯酸和少量的石灰混合均匀，过筛，得凹凸棒土基吸附脱色剂。
[0007]其中，所述的酸活化步骤为将5~10重量份凹凸棒石原矿、1~5重量份酸和15~50重量份水混匀，于30~90°C恒温搅拌0.5-12 ho
[0008]其中，所述的酸为硫酸、盐酸、磷酸、甲酸和乙酸中的一种。
[0009]其中，所述焙烧温度为80~400 0C，焙烧时间为I h~24 h。
[0010]其中，焙烧后凹凸棒土和路易斯酸、石灰的混合方式为研磨或经双锥、V型混合机混合。
[0011]其中，所述Lewis酸为MgCl2、A1C13、FeCl3*的一种或两种，所述Lewis酸质量分数为凹凸棒石原矿的1%~20.0%。
[0012]其中，所述的石灰为生石灰或熟石灰，所述石灰的质量分数为凹凸棒石原矿的0.1%~5.
[0013]其中，过筛后凹凸棒土基吸附脱色剂目数为150~200目。
[0014]本发明与现有的技术相比，具有如下优点:
(I)凹凸棒石层结构中的结构羟基基团形成Bronst酸位点，而暴露的Al3+离子则形成Lewis酸位点，通过加入Lewis酸进一步增强凹凸棒土的B酸或L酸中心，提高了吸附剂与游离脂肪酸、蜡质、色素等杂质的结合能力，从而提高了脱色剂的脱色性能。
[0015](2)天然凹凸棒土中晶体间和自然孔道内填充有碳酸盐类胶结物，吸附能力较弱，经过酸活化处理后，凹凸棒石孔道内碳酸盐类胶结物溶出，孔道得到疏通；同时，半径较小的氢离子置换出凹凸棒石层间部分中的金属离子，从而增大孔容积，从而提高了其比表面积，对吸附性能和离子交换能力有促进作用，有利于大豆油中的杂质成分向棒晶内部扩散，防止了杂质之间相互粘结而成致密的胶状物质体，减小了过滤阻力，有利于后继的过滤处理；再者，经过焙烧处理后进一步增大了凹凸棒土的比表面积和孔体积。
[0016](3)通过加入一定量的石灰中和脱色过程中产生的酸性物质，从而在对大豆油脱色的同时脱除油中的酸，节约成本。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
[0018]实施例1:5 kg凹凸棒土原矿、I kg硫酸和20 L水混勾，于80°C下恒温搅拌120min后固液离心分离，滤饼送入回转窑内于400°C焙烧活化I h，得到焙烧凹凸棒土 ；将焙烧后的凹凸棒土转入球磨机中，加入MgCl2 50 g和生石灰5 g，搅拌均勾，将混合物过200目筛，得凹凸棒土基吸附脱色剂。
[0019]称取已于105 °C ±3 °0干燥的凹凸棒土基吸附脱色剂0.4g，加入新鲜大豆油40g，在115°C下搅拌脱色25min后过滤，得到精制大豆油。该凹凸棒土基吸附脱色剂的脱色率为98.9%。
[0020]实施例2:将10 kg凹凸棒土原矿、3 kg盐酸和40 L水混勾，于60°C下恒温搅拌60 min后固液离心分离，滤饼送入回转窑内于80°C焙烧活化10 h，得到焙烧凹凸棒土；将焙烧后的凹凸棒土转入V型混合机中，加入AlCl3 2 kg和熟石灰500 g，搅拌均勾，将混合物过150目筛，得凹凸棒土基吸附脱色剂。
[0021]称取已于105 °C ±3 °0干燥的凹凸棒土基吸附脱色剂0.2g，加入新鲜大豆油40g，在115°C下搅拌脱色25min后过滤，得到精制大豆油。该凹凸棒土基吸附脱色剂的脱色率为91.2%ο
[0022]实施例3:将10 kg凹凸棒土原矿、2 kg磷酸和50 L水混匀，于90°C下恒温搅拌180 min后后固液离心分离，滤饼送入回转窑内于180°C焙烧活化4 h，得到焙烧凹凸棒土；将焙烧后的凹凸棒土转入双锥混合机中，加入MgCl2 0.3g、AlCl3 0.2g kg和生石灰50 g，搅拌均匀，将混合物过180目筛，得凹凸棒土基吸附脱色剂。
[0023]称取已于105 °C ±3 °〇干燥的凹凸棒土基吸附脱色剂0.2g，加入新鲜大豆油40g，在115°C下搅拌脱色25min后过滤，得到精制大豆油。该凹凸棒土基吸附脱色剂的脱色率为90.5%。
[0024]实施例4:将10 kg凹凸棒土原矿、4 kg甲酸和30 L水混勾，于80°C下恒温搅拌120 min后固液离心分离，滤饼送入回转窑内于200°C焙烧活化6 h，得到焙烧凹凸棒土 ；将焙烧后的凹凸棒土转入球磨机中，加入A1C13、0.1 kg和生石灰100 g，搅拌均勾，将混合物过200目筛，得凹凸棒土基吸附脱色剂。
[0025]称取已于105 °C ±3 °0干燥的凹凸棒土基吸附脱色剂0.2g，加入新鲜大豆油40g，在115°C下搅拌脱色25min后过滤，得到精制大豆油。该凹凸棒土基吸附脱色剂的脱色率为94.7%。
[0026]实施例5:将6 kg凹凸棒土原矿、1.5 kg乙酸和30 L水混勾，于70°C下恒温搅拌90 min后固液离心分离，滤饼送入回转窑内于250°C焙烧活化16 h，得到焙烧凹凸棒土 ；将焙烧后的凹凸棒土转入球磨机中，加入FeCl3 0.8 kg和生石灰200 g，搅拌均勾，将混合物过200目筛，得凹凸棒土基吸附脱色剂。
[0027]称取已于105 °C ±3 °0干燥的凹凸棒土基吸附脱色剂0.2g，加入新鲜大豆油40g，在115°C下搅拌脱色25min后过滤，得到精制大豆油。该凹凸棒土基吸附脱色剂的脱色率为90.1%。
[0028]实施例6:将8 kg凹凸棒土原矿、3.5 kg硫酸和45 L水混勾，于80 °C下恒温搅拌60 min后固液离心分离，滤饼送入回转窑内于300°C焙烧活化12 h，得到焙烧凹凸棒土 ；将焙烧后的凹凸棒土转入球磨机中，加入AlCl3 600g、FeCl3 400g和熟石灰400 g，搅拌均勾，将混合物过200目筛，得凹凸棒土基吸附脱色剂。
[0029]称取已于105 °C ±3 °0干燥的凹凸棒土基吸附脱色剂0.2g，加入新鲜大豆油40g，在115°C下搅拌脱色25min后过滤，得到精制大豆油。该凹凸棒土基吸附脱色剂的脱色率为93.8%。
【主权项】
1.用于大豆油精炼的凹凸棒土基吸附脱色剂的制备方法，其特征是:先将凹凸棒石原矿进行酸活化、焙烧活化、粉碎，然后加入路易斯酸和少量的石灰混合均匀，过筛，得凹凸棒土基吸附脱色剂。
2.根据权利要求1所述的用于大豆油精炼的凹凸棒土基吸附脱色剂的制备方法，其特征是:所述的酸活化步骤为将5~10重量份凹凸棒石原矿、1~5重量份酸和15~50重量份水混匀，于30~90°C恒温搅拌0.5-12 h。
3.根据权利要求2所述的用于大豆油精炼的凹凸棒土基吸附脱色剂的制备方法，其特征是:所述的酸为硫酸、盐酸、磷酸、甲酸和乙酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的用于大豆油精炼的凹凸棒土基吸附脱色剂的制备方法，其特征是:所述焙烧温度为80~400°C，焙烧时间为I h~24 ho
5.根据权利要求1所述的用于大豆油精炼的凹凸棒土基吸附脱色剂的制备方法，其特征是:焙烧后凹凸棒土和路易斯酸、石灰的混合方式为研磨或经双锥、V型混合机混合。
6.根据权利要求5所述的用于大豆油精炼的凹凸棒土基吸附脱色剂的制备方法，其特征是:所述的Lewis酸为MgCl2、AlCl3、FeCl3*的一种或两种，所述Lewis酸的质量分数为凹凸棒石原矿的1%~20.0%。
7.根据权利要求5所述的用于大豆油精炼的凹凸棒土基吸附脱色剂的制备方法，其特征是:所述石灰为生石灰或熟石灰，所述石灰的质量分数为凹凸棒石原矿的0.19^5.0%。
8.根据权利要求1所述的用于大豆油精炼的凹凸棒土基吸附脱色剂的制备方法，其特征是:过筛后凹凸棒土基吸附脱色剂的目数为150~200目。
【专利摘要】本发明公开了一种用于大豆油精炼的凹凸棒土基吸附脱色剂的制备方法，先将凹凸棒石原矿进行酸活化、焙烧活化、粉碎，然后加入路易斯酸和少量的石灰混合均匀，过筛得到吸附性能较好的凹凸棒土基吸附脱色剂。本发明制备的凹凸棒土基吸附脱色剂具有与产物容易分离、脱色效率高、用量少、无污染、不腐蚀设备、产物后处理简便等特点。
【IPC分类】B01J20-30, C11B3-10, B01J20-12
【公开号】CN104525101
【申请号】CN201410678549
【发明人】陈新德, 张海荣, 罗军, 吴伟, 熊莲, 黄超, 郭海军
【申请人】江苏澳特邦非金属矿业有限公司, 中国科学院广州能源研究所
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月24日